. Под термином «битум» понимают жидкие, полутвердые или твердые соединения углерода и водорода с небольшим количеством кислород-, серо- азотсодержащих веществ и металлов и значительным содержанием асфальто-смолистых веществ, хорошо растворимых в сероуглероде, хлороформе и других органических растворителях. Битумы могут быть природного происхождения или получены при переработке нефти, торфа, углей и сланцев.

6.1. Классификация битумов

В зависимости от характера применения отечественные битумы подразделяют на группы, подгруппы и марки.

Дорожные битумы разделяют на вязкие и жидкие.

Вязкие битумы используют в качестве вяжущего материала при строительстве и ремонте дорожных покрытий. Основное количество таких битумов в России вырабатывается в соответствии с ГОСТ 22245-90. Его требования приведены в табл.1.

В соответствии с ГОСТ 22245-90 вырабатываются вязкие битумы двух типов БНД и БН. Все битумы маркируются по пенетрации при 25оС (о пенетрации и других малакометрических свойствах подробно см. [5]). При равной пенетрации при 25оС битумы БНД имеют более высокую температуру размягчения, более низкую температуру хрупкости и большие значения пенетрации при 0оС, чем битумы БН. Для битумов БНД устанавливаются требования по дуктильности при 0оС, а требования по дуктильности при 25оС менее строгие в сравнении с битумами БН. Требования к термостабильности битумов БНД более жесткие.

Битумы представляют собой сложную смесь высокомолекулярных углеводородов нефти и их гетеропроизводных, содержащих кислород, серу, азот и металлы (ванадий, железо, никель, натрий и др.). Элементный состав битумов (в % мас.) примерно следующий: углерода 80-85, водорода 8,0-11,5, кислорода 0,2-4,0, серы 0,5-7,0, азота 0,2-0,5. Содержание серы в битумах, полученных из нефтей различных месторождений, колеблется в широких пределах: из бакинских нефтей – 0,8%, из туймазинской нефти – 3,0%, из ромашкинской нефти – 3,5%.

Химический состав битумов очень сложен, перечень найденных в битуме соединений составляет более 300 названий. Если участь, что малейшие изменения в способе получения, его режиме, сырье ведут к изменению в составе битума, становится ясным, что полная идентификация состава битума невозможна и практически нецелесообразна. Химический состав отдельных компонентов различается в зависимости от технологии получения битумов, природы нефтяного сырья. Эти различия, несомненно, оказывают влияние на свойства, однако соотношение основных структурообразующих компонентов оказывается решающим.

Известно, что битум состоит в основном из трех групп веществ: масел, смол и асфальтенов (вместе масла и смолы называют еще мальтенами). Масла снижают твердость и температуру размягчения битумов, увеличивают их текучесть и испаряемость. Молекулярная масса масел колеблется в диапазоне 240-800 (обычно 360-500), отношение C : H, характеризующее степень ароматичности, обычно равно 0,55-0,66.

Химический состав масляных компонентов битумов зависит от исходной нефти и исходного сырья для окисления. Так, повышение глубины отбора масляных дистиллятов из мазута снижает содержание парафино-нафтеновых соединений.